课程设计报告.docx
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课程设计报告
学号：
2010-2011学年第2学期
电路EDA课程设计报告
题目：
光电检测电路
专业：
电子信息工程
班级：
09电信2班
姓名：
指导教师：
崔雪英
成绩：
电气工程系
2011年5月13日
课程设计任务书
学生班级09电信2班学生姓名：
学号：
设计名称：
光电检测电路设计
起止日期：
2011-5-9至2011-5-13指导教师：
崔雪英
设计要求：
明确设计任务
1.对设计任务进行具体分析，充分了解性能，指标，内容以及要求，明确应完成的任务。
2.方案选择与论证
通过查阅资料对不同的设计方案进行比较论证，根据现有的条件选择合适的设计方案，力争作到合理，可靠，经济，现进，便于实现，绘制出整体框图。
3.单元电路设计
确定各个单元的电路结构，计算元件参数（写出主要计算过程和公式），选择器件
4.绘制原理图
用protel99SE设计工具绘制完整的原理图，在图中标明主要测试点以及理想情况下的参数值（或波形），列出元件表。
5.防真验证
有条件时应对所设计电路进行仿真，记录仿真结果，注意和理论值相比较，相差过大时应查明原因并及时修正，直到满足设计要求。
摘要
光电检测是利用光电传感器实现各类检测。
它将被测量的量转换成光通量,再转换成电量，并综合利用信息传送和处理技术，完成在线和自动测量
《电子线路CADProtel》是一门实践性要求很高的课程，学生需要通过上机实习和设计环节巩固所学知识，进而综合运用所学知识针对不同的用户需求设计开发，实践是非常重要的教学环节。
鉴于目前的设备及我国CAD软件的流通性，本课程以PROTEL软件为主体，介绍其基础知识、设计流程及设计方法等问题。
学完本课程应使学生掌握原理图及印刷电路板图的编辑、输出、网表生成、检查、分析及建立新原理图、印刷电路板图库等。
通过实习学生可以独立实现电路原理图和印刷电路板的设计,为今后在工作中的实际应用打下较为坚实的基础。
本篇课程设计主要以学习为目的。
主要通过对光电检测电路的原理图、PCB电路板的绘制达到学习Protel电子CAD的目的，让我们对电子线路CADProtel有感性的认识，然后通过上机操作、实践，加深、理解设计原理,掌握Protel的设计技术：
了解并掌握用protel软件绘制简单电路图;掌握用protel软件设计库元件;掌握一般电子线路PCB图设计。
应用protel99se软件进行电路设计。
画电路原理图，生成PCB图，并根据PCB图制作印制电路板。
关键字：
原理图，PCB图，印制板，TCRT5000，反射率，三极管导通、截止，输出电平。
目录
课程设计任务书2
设计要求2
摘要3
目录4
前言4
第一章设计光电检测电路6
1.1设计要求6
1.2设计电路6
1.3电路原理：
6
第二章电路原理图及PCB图设计8
2.1制作原理图8
2.2PCB板的绘制9
2.2.1概述9
2.2.2生成PCB图10
遇到的问题11
结论11
参考文献12
前言
光电检测技术”是一门实践性非常强的专业课程，涉及到的知识面广，将光学、光电子学、计算机技术、机电等学科内容融为一体。
随着科技的发展，非接触检测广泛应用于科技和生产第一线。
CAD是ComputerAidedDesign（计算机辅助设计）的简称。
CAD的特点是速度快、性能高，能够极大的减轻工程技术人员的劳动强度。
随着大规模集成电路的发展，人工设计已经远远不能满足人们的需求，计算机辅助设计已经势在必行。
《电子线路CADProtel》是一门实践性要求很高的课程，学生需要通过上机实习和设计环节巩固所学知识，进而综合运用所学知识针对不同的用户需求设计开发，实践是非常重要的教学环节。
鉴于目前的设备及我国CAD软件的流通性，本课程以PROTEL软件为主体，介绍其基础知识、设计流程及设计方法等问题。
学完本课程应使学生掌握原理图及印刷电路板图的编辑、输出、网表生成、检查、分析及建立新原理图、印刷电路板图库等。
通过实习学生可以独立实现电路原理图和印刷电路板的设计,为今后在工作中的实际应用打下较为坚实的基础。
第一章设计光电检测电路
1.1设计要求
要求设计一个光电检测电路，根据不同不同红外线对于不同颜色的反射率不一样，将反射信号的强弱转化成电流信号，使得输出不同的电平。
1.2设计电路
电路如图所示：
图1.1
1.3电路原理：
此光电传感器的工作原理是利用不同红外线对于不同颜色的反射率不一样，将反射信号的强弱转化成电流信号。
在电路图中，我们利用R1与R2的数值来控制产生的电压在白色反射下大于0.7V，在黑色反射下小于0.7V，使下一级的三极管导通或截止，在Vout上输出5V或0V。
图中该电路采用TCRT5000（反射式光学传感器输出晶体管）,如图所示；
图1.2
第二章电路原理图及PCB图设计
2.1制作原理图
（1）进入Protel99SE，创建一个数据库，选择菜单File/New命令，双击框中原理图服务器（SchematicDocument）图标，建立原理图设计文档，进入原理图设计界面。
（2）在设计管理器中选择BrowseSCH页面，在Browse区域中的下拉框中选择Library，然后单击ADD/Remove按钮，在弹出的窗口中寻找Protel99SE子目录，在该目录中选择Library＼SCH路径，在元件库列表中选择所需的元件库，MiscellaneousDevicesDdb，ProtelDos库等，单击ADD按钮，即把元件库增加到元件库管理器中。
（3）根据实际电路的需要，到元件库中找出所需的元件，然后用元件管理器的Place按钮将元件放置在工作平面上，按Space旋转元件位置，再用电器线将个元件连接好同时对元件进行编号、封装和设定。
（4）选择菜单Tool/REC对画好的电路原理图进行电气规则检查。
如果有错误，根据错误情况进行改正。
原理图如图2.1所示：
电路所需元器件见附录Ⅰ。
注意，在对元器件进行设定时，要正确使用元器件的封装，尤其是二极管、三极管等
图2.1
2.2PCB板的绘制
2.2.1概述
利用原理图设计工具绘制原理图，并且生成对应的网络表。
当然，有些特殊情况下，如电路板比较简单，已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计，直接进入PCB设计系统，在PCB设计系统中，可以直接取用零件封装，人工生成网络表。
手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上，没任何物理连接的可定义到地或保护地等。
将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致，特别是二、三极管等。
2.2.2生成PCB图
（1）选择菜单Design/UpdatePCB命令，单击进入，即可将原理图中元器件及电气连接关系信息传递到PCB文件中。
再根据错误提示更改原理图中的错误，待到没有错误时，原理图中的信息便正确的传递到PCB文件中。
（2）调整元器件位置，放在合适位置，采用手工布线的方式进行布线。
也可以采用自动布线。
（3）分别选择Keepoutlayer和TopOverlay画禁止布线区和边框。
生成后的PCB图如下：
遇到的问题
此次电子线路CAD是很好的一次实习。
平日上课虽然认真听讲，老师在电脑上演示，我们在下面官看，看起来很简单的，但实际做起来，对于我来说是新的挑战，没有实践经验及一些设计规格，最大的障碍就是Protel99软件内的英语单词不认识，只能利用Protel99中做PCB板向导，做好PCB板规格，那么就是载入元件的封装，在此过程可能会出现“封装找不到”和“引脚不对应”这需要去解决问题，同样这也是制PCB板的难点。
接下来是布局，由于没有布局经验，便采用自动布局，可后来发现自动布局不合理，过于紧凑，故采用手工布。
其次就是布线了，由于对布线规则不熟悉，会经常出现错误，如布线时没有考虑到布线区和边框，导致布线范围过大，这与实际生产过程不符合。
在这次设计中还是走了很多弯路，主要还是对专业英文单词不够熟悉，也是对软件应用的不熟悉！
结论
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。
一周的电子线路CAD课程设计的我们来说是有很大的收获，它不仅让我们很好的复习以前学过的知识，而且也让它见证了我们的学习成果，能用自己所学的知识做出自己所想要的电路板，也同时对以后的学习充满信心！
我也认识到只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟很少完完整整的做一个电路板，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固以及这次的课程设计，无不有力地证明了基础知识的重要性，无不在提醒自己，要重视对基础知识的学习。
通过这次的实验，理解了电子线路的设计方法和流程，夯实了电子线路的基础知识。
参考文献
[1]潘永雄、沙河.电子线路CAD使用教程.西安电子科技大学出版社.2007.
[2]雷玉堂.光电检测技术.中国计量出版社.2009
指导
老师
评语
课程
设计
成绩
指导老师签字:
2010年月日
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